太阳能不再是一项新兴技术,而是正在经历重大技术变革的技术,日趋成熟。我们朝着电网平价—太阳能成本与传统能源发电类型的成本相当,并且改进传统能源发电类型的构成—的目标越来越近,因为将面板中的直流电转换为可用交流电的过程变得更加高效且经济实惠。
但是,虽然太阳能面板在近几年价格显著降低,但下一波太阳能发展浪潮将由功率转换器系统的新技术推动。先进复杂的多级功率开关拓扑的兴起将基于碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)材料,加上更高的工作电压(最高1600 VDC),实现更加快速的功率开关,与传统系统相比,性能将大幅提高。更高的开关频率意味着功率转换器的无源元件—即,感应线圈和电容—尺寸可以大幅减小,从而可减轻重量、降低成本。这两项均为太阳能市场进一步扩大的关键优势。
因此,这些新的功率开关拓扑正在推动可提供相关控制和支持的器件的变革。更小、更快的系统需要整个功率转换信号链的改进—更快的处理和更好的器件集成。但是,随着现代光伏逆变器越来越小,这些创新加剧了处理功率转换所固有的重要安全性问题的挑战—也就是说,由于这些系统尺寸缩小,危险电压的物理隔离变得更加复杂。